Simulacion mediante el metodo de monte carlo de la solvatacion acuosa de iones de metales de transicion. Aplicacion a las reacciones de transferencia electronica

• Autores: Àngels Gonzàlez Lafont
• Lectura: En la Universitat Autònoma de Barcelona ( España ) en 1989
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: Joan Bertran Rusca (presid.), Antonio Giro Roure (secret.), Antonio Oliva Cuyàs (voc.), Jesús Santamaría Antonio (voc.), Francisco Sánchez Burgos (voc.)
• Materias:
  • Física
    • Química física
      • Electroquímica
      • Soluciones
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• Resumen

  • Mediante el metodo estadistico de monte carlo se han simulado las estructuras de hidratacion de seis atomos metalicos de transicion: fe, fe+, cu, cu+ y cu2+, a diferentes temperaturas. Para ello ha sido necesario construir los potenciales cuanticos de interaccion metal-agua. De las simulaciones de disoluciones diluidas introduciendo condiciones periodicas de contorno se ha deducido que: los atomos neutros nopresentan estructura de hidratacion alguna; los monocationes dan lugar a una primera capa de coordinacion octaedrica, mientras que los dicationes presentan numeros de coordinacion superiores a 6 y estructuran el disolvente a nivel de segunda capa. En este ultimo caso se ha demostrado la importancia de las correcciones energeticas de 3-cuerpos. El efecto de la temperatura se traduce en una distorsion de las estructuras de hidratacion. Por otro lado, hemos simulado el efecto del disolvente en procesos de transferencia electronica entre algunos de los iones de transicion estudiados. Nuestros resultados indican que cualquier intento de reducir el efecto de las fluctuaciones del disolvente a la primera capa de hidratacion es un modelo demasiado simplificado. La naturaleza de las configuraciones isoenergeticas depende mucho del numero y del tipo de grados de libertad considerados. En la reaccion de intercambio fe+ - fe2+ el incremento de energia libre depende cuadraticamente de la diferencia de energia asociada a la transferencia, en buen acuerdo con la teoria de marcus.